CN101323578A - 对氨基苯甲胺的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对氨基苯甲胺的合成方法，其特征在于，包括下列步骤：(1)将对硝基卤化苄与乌洛托品按照克分子配比为1∶0.6～1.4在溶剂中混合，反应获得对硝基卤化苄乌洛托品盐，其中的卤素选自氯、溴或碘；(2)将步骤(1)获得的对硝基卤化苄乌洛托品盐在醇的酸性水溶液中水解，获得对硝基苄胺，其中，盐与醇的酸性水溶液的重量为1∶1～10，水解温度为0～150℃；(3)所述对硝基苄胺经过硝基还原反应，即获得所需的对氨基苯甲胺。本发明原料易得且价格低廉、方法简单、重现性好、收率高并且稳定，因而生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种含氨基连接在碳架上的化合物的制备，具体涉及一种通过硝基的还原制备对氨基苯甲胺的方法。
背景技术
对氨基苯甲胺(又名对氨基苄胺)是一个可以用作为聚酰胺、聚亚胺、药物和农业化学的重要的中间体。
现有技术中，通常采用对硝基苯甲醛为原料来合成制备对氨基苯甲胺。例如，在近60年前，美国化学会志报道，对硝基苯甲醛，用异丙醇铝还原成为对硝基苄醇，溴化，然后与邻苯二甲酰亚胺反应得到N-(对硝基苄基)邻苯二甲酰亚胺，再还原硝基得到N-(对氨基苄基)邻苯二甲酰亚胺，最后水解得到对氨基苄胺[JACS，71：2137～43(1949)]。对该方法的改进，是将醛基直接转化成为氨基，如，对硝基苯甲醛与盐酸羟胺生成醛肟，然后用雷尼镍[NL8501704(1985)]、钯-碳加三氧化二硼催化[DE3433524(1985)]、费用比较低的镁粉-甲酸铵[Synthetic Communications，34(4)，599-605，2004]、或用价格更低的氨代替盐酸羟胺[US4978792(1990)]还原。
上述方法均采用对硝基苯甲醛作为起始原料来制备对氨基苯甲胺，但是，对硝基苯甲醛的价格比较贵，并且，上述制备流程比较复杂。人们曾经试图采用其他各种办法制备对氨基苯甲胺，例如，用对硝基或对氨基苯氰、对硝基苄胺还原等，但是，这些方法都存在起始原料的来源和价格问题。
发明内容
本发明目的是提供一种对氨基苯甲胺的新的合成方法，以降低原料成本，简化生产工艺。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种对氨基苯甲胺的合成方法，包括下列步骤：
(1)将对硝基卤化苄与乌洛托品按照克分子配比为1∶0.6～1.4在溶剂中混合，反应获得对硝基卤化苄乌洛托品盐，其中的卤素选自氯、溴或碘；
(2)将步骤(1)获得的对硝基卤化苄乌洛托品盐在醇的酸性水溶液中水解，获得对硝基苄胺，其中，盐与醇的酸性水溶液的重量为1∶1～10，水解温度为0～150℃；
(3)所述对硝基苄胺经过硝基还原反应，即获得所需的对氨基苯甲胺。
上文中，硝基还原反应是一种常用的反应，本领域技术人员根据上述技术方案的要求，可以给出多种方法将对硝基苄胺还原成对氨基苯甲胺。例如，可以采用雷尼镍进行原基还原反应。
上述技术方案可以用下列反应式表示：
优选的技术方案，所述步骤(1)中，对硝基卤化苄与乌洛托品的克分子配比为1∶1.0～1.1；反应温度为70～90℃。
上述技术方案中，所述步骤(1)中的溶剂可以采用非质子极性溶剂，例如，N，N-二甲基甲酰胺，二甲基亚砜或乙腈，或者，也可以采用非极性溶剂，例如，苯、甲苯、二甲苯、戊烷、己烷、环己烷、二丙醚、二丁醚、乙二醇二甲醚或二乙醚、二乙二醇二甲醚或二乙醚。
步骤(2)中所述醇的酸性水溶液中的醇选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇或丁醇中的一种，酸为盐酸或硫酸，醇与酸的重量比为1∶0.5～2。
优选的技术方案是，所述醇选自甲醇或乙醇，所述酸为盐酸，醇与酸的重量比为1∶0.75～1。所述步骤(2)中盐与醇的酸性水溶液的重量为1∶2.5～3.5；水解温度为60～80℃。
所述卤素选自氯或溴。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1.本发明将原料易得且价格低廉的对硝基卤化苄与乌洛托品成盐，该盐通过水解得到对硝基苄胺，然后通过还原硝基得到对氨基苯甲胺，因而生产成本低。
2.本发明的方法简单、重现性好、收率高并且稳定。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：对氨基苯甲胺的制备
①季铵盐的合成
在1升的四口瓶中加入86克(171，0.5M)对硝基氯苄、74克乌洛托品(140，0.5285M)和600毫升乙腈，缓慢升温至有少许回流(约81度)，保温1小时。停止加热，冰浴冷却至0度以下过滤，用少量乙腈洗涤滤饼，烘干，得到155克季铵盐，收率≈100％。
乌洛托品又名六亚甲基四胺或六次甲基四胺，其分子式为C6H12N4，通常用作树脂和塑料的固化剂、橡胶的硫化促进剂、纺织品的防缩剂，并用于制杀菌剂、炸药等。本实施例中，用乌洛托品与对硝基氯苄反应，制成对硝基氯苄乌洛托品盐(氯代季铵盐)。
②对硝基苄胺的合成
在1升的四口瓶中加入155克氯代季铵盐、150克水、320克甲醇，300克浓盐酸(36％)，缓慢升温至有少许回流(约62度)保温2.5小时。蒸去二甲氧基甲烷和甲醇，用水冷却至室温，加入200毫升乙酸乙酯，冰浴冷却下，用30％的液碱中和至物料PH值大于10。静止分层，水层用乙酸乙酯萃取两次，合并萃取液，用元明粉干燥，过滤。滤液蒸去乙酸乙酯，得到70克(92％，以对硝基氯苄计)对硝基苄胺，气谱分析含量在98％左右。
③对氨基苯甲胺的合成
在500毫升的高压釜中加入70克对硝基苄胺，300毫升甲醇、10克雷尼镍(湿)。关紧高压釜，用氮气置换三次，加氢气压力2.0MPa，搅拌，反应开始，温度自然会升高，用冷却水控制反应温度不超过60～65度。不吸氢后，加压至4.0MPa，温度不超过60～65度。保温2小时后，停搅拌，泄压，过滤除去催化剂，滤液在常压下蒸去甲醇，再在减压下精馏。得到50克(89％以对硝基苄胺计)对氨基苯甲胺。气谱分析含量在99％左右。
实施例二：
①季铵盐的合成
在1升的四口瓶中加入108克(216，0.5M)对硝基溴苄、74克乌洛托品(140，0.5285M)和600毫升乙腈，缓慢升温至有少许回流(约85度)，保温1小时。停止加热，冰浴冷却至0度以下过滤，用少量乙腈洗涤滤饼，烘干，得到177克季铵盐，收率≈100％。
②对硝基苄胺的合成
在1升的四口瓶中加入155克溴代季铵盐、150克水、320克乙醇，300克盐酸(36％)，缓慢升温至75度，保温2.5小时。蒸去乙醇，用水冷却至室温，加入200毫升乙酸乙酯，冰浴冷却下，用30％的液碱中和至物料PH值大于10。静止分层，水层用乙酸乙酯萃取两次，合并萃取液，用元明粉干燥，过滤。滤液蒸去乙酸乙酯，得到55克(83％以对硝基溴苄计)对硝基苄胺，气谱分析含量在98％左右。
③与实施例一相同，制备获得对氨基苯甲胺。
实施例三：
①季铵盐的合成
在1升的四口瓶中加入86克(171，0.5M)对硝基氯苄、74克乌洛托品(140，0.5285M)和600毫升甲苯，缓慢升温至80度，保温1小时。停止加热，冰浴冷却至0度以下过滤，用少量甲苯洗涤滤饼，烘干，得到140克季铵盐，收率90％。
②对硝基苄胺的合成
在1升的四口瓶中加入155克氯代季铵盐、150克水、320克乙醇，300克浓盐酸(36％)，缓慢升温至有少许回流(约75度)保温2.5小时。蒸去乙醇，用水冷却至室温，加入200毫升乙酸乙酯，冰浴冷却下，用30％的液碱中和至物料PH值大于10。静止分层，水层用乙酸乙酯萃取两次，合并萃取液，用元明粉干燥，过滤。滤液蒸去乙酸乙酯，得到71克(93％以对硝基氯苄计)对硝基苄胺，气谱分析含量在98％左右。
③与实施例一相同，制备获得对氨基苯甲胺。
实施例四：
①季铵盐的合成
在1升的四口瓶中加入108克(216，0.5M)对硝基溴苄、74克乌洛托品(140，0.5285M)和600毫升甲苯，缓慢升温至85度，保温1小时。停止加热，冰浴冷却至0度以下过滤，用少量甲苯洗涤滤饼，烘干，得到162.8克季铵盐，收率91.4％。
②对硝基苄胺的合成
在1升的四口瓶中加入155克溴代季铵盐、150克水、320克乙醇，300克盐酸(36％)，缓慢升温至75度，保温2.5小时。蒸去乙醇，用水冷却至室温，加入200毫升乙酸乙酯，冰浴冷却下，用30％的液碱中和至物料PH值大于10。静止分层，水层用乙酸乙酯萃取两次，合并萃取液，用元明粉干燥，过滤。滤液蒸去乙酸乙酯，得到55克(83％以对硝基溴苄计)对硝基苄胺，气谱分析含量在98％左右。
③与实施例一相同，制备获得对氨基苯甲胺。
实施例五：
①季铵盐的合成
在1升的四口瓶中加入86克(171，0.5M)对硝基氯苄、74克乌洛托品(140，0.5285M)和600毫升乙二醇二甲醚，缓慢升温至90度，保温1小时。停止加热，冰浴冷却至0度以下过滤，用少量乙二醇二甲醚洗涤滤饼，烘干，得到124克季铵盐，收率80％。
②对硝基苄胺的合成
在1升的四口瓶中加入155克氯代季铵盐、150克水、320克乙醇，300克硫酸(50％)，缓慢升温至75度，保温2.5小时。蒸去乙醇，用水冷却至室温，加入200毫升乙酸乙酯，冰浴冷却下，用30％的液碱中和至物料PH值大于10。静止分层，水层用乙酸乙酯萃取两次，合并萃取液，用元明粉干燥，过滤。滤液蒸去乙酸乙酯，得到55克(72.3％以对硝基氯苄计)对硝基苄胺，气谱分析含量在95％左右。
③与实施例一相同，制备获得对氨基苯甲胺。
实施例六：
①季铵盐的合成
在1升的四口瓶中加入108克(216，0.5M)对硝基溴苄、74克乌洛托品(140，0.5285M)和600毫升乙二醇二甲醚，缓慢升温至90度，保温1小时。停止加热，冰浴冷却至0度以下过滤，用少量乙二醇二甲醚洗涤滤饼，烘干，得到145克季铵盐，收率81.4％。
②对硝基苄胺的合成
在1升的四口瓶中加入155克溴代季铵盐、150克水、320克乙醇，300克盐酸(36％)，缓慢升温至75度，保温2.5小时。蒸去乙醇，用水冷却至室温，加入200毫升乙酸乙酯，冰浴冷却下，用30％的液碱中和至物料PH值大于10。静止分层，水层用乙酸乙酯萃取两次，合并萃取液，用元明粉干燥，过滤。滤液蒸去乙酸乙酯，得到55克(83％以对硝基溴苄计)对硝基苄胺，气谱分析含量在98％左右。
③与实施例一相同，制备获得对氨基苯甲胺。
Claims (9)
1.一种对氨基苯甲胺的合成方法，其特征在于，包括下列步骤：
(1)将对硝基卤化苄与乌洛托品按照克分子配比为1∶0.6～1.4在溶剂中混合，反应获得对硝基卤化苄乌洛托品盐，其中的卤素选自氯、溴或碘；
(2)将步骤(1)获得的对硝基卤化苄乌洛托品盐在醇的酸性水溶液中水解，获得对硝基苄胺，其中，盐与醇的酸性水溶液的重量为1∶1～10，水解温度为0～150℃
(3)所述对硝基苄胺经过硝基还原反应，即获得所需的对氨基苯甲胺。
2.根据权利要求1所述的对氨基苯甲胺的合成方法，其特征在于：所述步骤(1)中，对硝基卤化苄与乌洛托品的克分子配比为1∶1.0～1.1。
3.根据权利要求1所述的对氨基苯甲胺的合成方法，其特征在于：所述步骤(1)的反应温度为70～90℃。
4.根据权利要求1所述的对氨基苯甲胺的合成方法，其特征在于：所述步骤(1)中的溶剂为非质子极性溶剂或非极性溶剂。
5.根据权利要求1所述的对氨基苯甲胺的合成方法，其特征在于：步骤(2)中所述醇的酸性水溶液中的醇选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇或丁醇中的一种，酸为盐酸或硫酸，醇与酸的重量比为1∶0.5～2。
6.根据权利要求5所述的对氨基苯甲胺的合成方法，其特征在于：所述醇选自甲醇或乙醇，所述酸为盐酸，醇与酸的重量比为1∶0.75～1。
7.根据权利要求1所述的对氨基苯甲胺的合成方法，其特征在于：所述步骤(2)中盐与醇的酸性水溶液的重量为1∶2.5～3.5。
8.根据权利要求1所述的对氨基苯甲胺的合成方法，其特征在于：所述步骤(2)中的水解温度为60～80℃。
9.根据权利要求1所述的对氨基苯甲胺的合成方法，其特征在于：所述卤素选自氯或溴。
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